程國文，牛文濤，謝吉林,2，徐維義，張成聰，黃永德,2

5A02鋁合金TG?TLP焊接接頭的組織及性能

程國文1，牛文濤1，謝吉林1,2，徐維義1，張成聰3，黃永德1,2

（1.南昌航空大學(xué) 江西省航空構(gòu)件成形與連接重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330063；2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 先進(jìn)焊接與連接國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150006；3.上海航天設(shè)備制造總廠有限公司，上海 200245）

研究5A02鋁合金溫度梯度瞬間液相擴(kuò)散焊（TG?TLP）焊接接頭的組織及性能。采用TG?TLP對5A02鋁合金導(dǎo)管進(jìn)行焊接，研究溫度梯度對接頭的組織和力學(xué)性能的影響，為探究5A02鋁合金導(dǎo)管的TG?TLP連接機(jī)理提供理論依據(jù)。水冷銅塊離焊縫的距離=15 mm，5A02鋁合金TG?TLP接頭強(qiáng)度最高，達(dá)到90.7 Mpa。隨水冷銅塊離焊縫的距離的減少，接頭處熔合線組織形貌由平直狀到正弦狀最后呈樹枝狀。當(dāng)水冷銅塊離焊縫的距離大于15 mm時(shí)，熔合線組織形貌由平直狀到正弦狀，連接界面接觸面積增大，接頭強(qiáng)度提高；當(dāng)水冷銅塊離焊縫的距離小于15 mm時(shí)，熔合線組織形貌由正弦狀最后到樹枝狀，有大量的界面空隙產(chǎn)生，接頭強(qiáng)度降低。焊接接頭強(qiáng)度隨水冷銅塊離焊縫距離的減少呈先增加后減少的變化趨勢。

TG?TLP；5A02鋁合金；溫度梯度

鋁合金導(dǎo)管大量用于飛機(jī)、運(yùn)載火箭、載人飛船和空間站等航空航天器中管路系統(tǒng)，其高質(zhì)量、高可靠的連接是實(shí)現(xiàn)航空航天器安全運(yùn)行的關(guān)鍵[1-6]。目前，鋁合金導(dǎo)管多采用鎢極氬弧焊（TIG）方法制造[7-10]，但焊縫中存在氣孔等缺陷，接頭質(zhì)量不穩(wěn)定，合格率低，高效可靠地實(shí)現(xiàn)鋁合金導(dǎo)管的連接一直是困擾制造企業(yè)的難題。

瞬時(shí)液相擴(kuò)散焊（Transient Liquid Phase bonding，TLP）在鋁合金導(dǎo)管的焊接中有著極大的優(yōu)勢。其連接原理是在待焊工件之間通過放入含有降熔成分的中間層材料，加熱到一定溫度同時(shí)施加壓力，待中間層熔化之后保溫一定時(shí)間，使焊縫處的形成的低熔點(diǎn)共晶物充分?jǐn)U散與母材結(jié)合并發(fā)生等溫凝固而完成焊接[11-16]。采用TLP連接技術(shù)，由于焊接溫度低母材不融化，因此能夠獲得無氣孔并且焊接變形小的鋁合金導(dǎo)管焊接接頭，有效的解決了鋁合金導(dǎo)管焊接過程中由于氣孔過多造成的質(zhì)量不穩(wěn)定以及合格率低問題。

采用TLP連接技術(shù)對鋁合金導(dǎo)管進(jìn)行焊接，在大氣環(huán)境中，1.7×10?8s內(nèi)就在整個(gè)表面形成一層穩(wěn)定的氧化膜，而且在TLP擴(kuò)散焊過程中很難去。這是阻礙TLP焊管工藝在鋁合金導(dǎo)管連接上應(yīng)用的主要原因[17]。解決方法主要有2種，一種是在真空氛圍下進(jìn)行焊接[7]，其目的是利用真空去除氧化膜，提高中間層液相潤濕性以及防止接頭氧化。但是在實(shí)際應(yīng)用中，此方法焊接效率低，并且對于工程上所用的大尺寸或薄壁的構(gòu)件來說，實(shí)現(xiàn)起來非常困難。另一種解決方法是采用非真空TLP焊接，此方法實(shí)用性強(qiáng)，不受設(shè)備及工件尺寸條件制約。但是，如何去除接頭區(qū)域的氧化膜并防止被進(jìn)一步氧化是解決鋁合金導(dǎo)管TLP焊接的主要問題[18-21]。對于接頭區(qū)域氧化的問題，則可以給焊接接頭局部區(qū)域通入惰性氣體保護(hù)可以改善焊接接頭被氧化問題，但是對于鋁合金在焊接過程中如何減少氧化膜問題的研究還是很少。對此Amir等[22]提出了一種溫度梯度TLP擴(kuò)散焊（TG-TLP）的方法，其原理是在接頭橫向施加一個(gè)溫度梯度，可以使焊接界面由傳統(tǒng)TLP中的平直界面變成正弦狀或者胞狀甚至樹枝狀的界面，從而破碎母材表面的氧化膜，使得焊接接頭強(qiáng)度增加得到力學(xué)性能與母材相當(dāng)?shù)暮附咏宇^。對于一些航空設(shè)備或燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件來說暴露于極高的服役溫度和循環(huán)負(fù)載下，對焊接接頭強(qiáng)度要求很高，而采用溫度梯度TLP連接不但可以破碎母材表面的氧化膜還可以因?yàn)楫a(chǎn)生正弦狀或胞狀界面的延伸增加了與母材之間的接觸，這使得焊接接頭強(qiáng)度有了極大的提高[23-26]。因此對于采用溫度梯度TLP焊接方法來實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)氧化膜的破碎效果并提高接頭質(zhì)量的研究具有重要意義。

本文從5A02鋁合金導(dǎo)管非真空溫度梯度TLP擴(kuò)散焊工藝技術(shù)方面入手，研究溫度梯度對非真空溫度梯度TLP擴(kuò)散焊接頭性能的影響，并探索鋁合金導(dǎo)管的非真空溫度梯度TLP擴(kuò)散焊過程中的去膜機(jī)理，實(shí)現(xiàn)鋁合金導(dǎo)管的制造技術(shù)的跨越，提升構(gòu)件的性能水平。

1 試驗(yàn)

本實(shí)驗(yàn)所包括的主要材料有：母材、中間層、焊接設(shè)備、焊接夾具。

試驗(yàn)?zāi)覆臑?A02鋁合金管，直徑30 mm，壁厚2 mm，長度200 mm。5A02鋁合金為Al?Mg系防銹鋁，其元素成分如表1所示。焊前試驗(yàn)試樣采用物理去除氧化膜和化學(xué)清洗結(jié)合的方式，在用鋼絲刷打磨后，再將試樣放入100 g/L的NaOH水溶液，在40～ 60 ℃下堿洗1～3 min，再將試樣放入15%HNO3水溶液中。再用無水乙醇清洗材料去除雜質(zhì)。

表1 5A02鋁合金化學(xué)成分表

Tab.1 Chemical composition of 5A02 aluminum alloy wt.%

試驗(yàn)中間層為純銅箔，直徑為30 mm，厚度為10 μm。焊前中間層采用物理去除氧化膜和化學(xué)清洗結(jié)合的方式，在用鋼絲刷打磨后，將試樣放入15%HNO3水溶液中酸洗1～3 min，再用無水乙醇清洗材料去除雜質(zhì)。

試驗(yàn)所用焊接設(shè)備為深圳雙平電源技術(shù)有限公司生產(chǎn)的SP-45AB自控分體型高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，輸入功率最大45 kW，振蕩頻率30～80 kHz。

試驗(yàn)所用夾具為自主設(shè)計(jì)的具有溫度梯度的瞬間液相擴(kuò)散焊導(dǎo)管焊接夾具，如圖1所示。

圖1 焊接工裝夾具

焊接過程中將2根試樣裝夾與兩側(cè)夾具上，用三爪卡盤夾緊，在2根試樣間放入中間層，保證導(dǎo)管完全對接，無錯(cuò)位后，旋緊加壓裝置，將加壓彈簧旋緊至指定位置。再將焊接區(qū)域移動(dòng)至高頻感應(yīng)焊機(jī)的感應(yīng)線圈內(nèi)，裝夾水冷銅塊，通入冷卻水，確認(rèn)冷卻水流通順暢后，即可開始焊接，焊接過程采用氬氣進(jìn)行保護(hù)。在TG-TLP焊接過程中，通過調(diào)節(jié)水冷塊位置，來施加不同溫度梯度進(jìn)行TG-TLP焊接。通過控制加壓彈簧的壓縮長度來施加不同壓力進(jìn)行焊接。

焊接工藝參數(shù)如下：水冷銅塊離焊縫的距離分別為40、30、15、5 mm，加壓彈簧的壓縮長度20 mm，焊接溫度設(shè)定為610 ℃，保溫時(shí)間30 min。在TG-TLP焊接后取出試樣，沿垂直于接合面方向?qū)⒃嚇泳€切割成兩半，鑲嵌成金相試樣，將鑲嵌好的試樣用砂紙磨好，然后采用金剛石拋光膏對其進(jìn)行拋光，達(dá)到金相觀察的要求后，用 Keller試劑（鹽酸3 mL，硝酸20 mL，氫氟酸2 mL（48%），水175 mL）腐蝕液對金相樣進(jìn)行腐蝕，直至金相清晰可見，腐蝕時(shí)間為50 s，將腐蝕完成后的試樣分別采用體式顯微鏡，對接頭界面宏觀形貌進(jìn)行觀察。再采用FEI Inspect S50型掃描電鏡及其附帶的Oxford Inca X-Act型能譜儀進(jìn)行觀察。

試樣按HB 5145—1996金屬管材室溫拉伸試驗(yàn)方法制作，尺寸圖見圖2。拉伸試樣按試驗(yàn)所用拉伸強(qiáng)度測試儀器是電子式萬能拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)，型號(hào)：WDW-100。最大試驗(yàn)力100 kN。拉伸速度為0.5 mm/min。

圖2 金屬管材室溫拉伸試驗(yàn)尺寸圖

2 結(jié)果分析

2.1 溫度梯度對TG-TLP接頭組織的影響

在不同溫度梯度下，TG?TLP焊縫接頭形貌如圖3所示，可以看出不同溫度梯度與所得到的熔合線形態(tài)之間的關(guān)系，和不同溫度梯度對所得鍵合線的微觀結(jié)構(gòu)的影響。溫度梯度越高，界面越偏離平面狀變得越曲折，如圖3a所示由于水冷銅塊距離焊縫較遠(yuǎn)，對焊縫處影響效果不明顯，焊縫依然呈現(xiàn)和常規(guī)TLP擴(kuò)散焊時(shí)一樣的平面狀界面。如圖3b所示，隨著水冷銅塊離焊縫距離的靠近，溫度梯度效果逐漸顯現(xiàn)，施加較小的溫度梯度會(huì)將平面界面更改為正弦曲線結(jié)構(gòu)。如圖3c所示，隨著溫度梯度的加大，接頭曲折程度越加明顯。然而當(dāng)溫度梯度過大時(shí)，如圖3d所示，由于水冷效果過強(qiáng)導(dǎo)致焊縫達(dá)不到理想的焊接溫度，雖然焊縫依然呈現(xiàn)彎曲狀，但焊縫出現(xiàn)現(xiàn)未焊合情況。另外，由于溫度梯度的施加，等溫凝固階段速度加快，與傳統(tǒng)TLP相比，焊接速度更快，因此，TG-TLP焊接較傳統(tǒng)TLP焊接晶粒更加細(xì)小。通過后續(xù)均勻化處理，可得到更加均勻的接頭，使焊接強(qiáng)度進(jìn)一步提高。

圖3 不同水冷銅塊離焊縫的距離下TG?TLP焊縫接頭形貌

在=15 mm下TG?TLP焊接接頭金相組織如圖4所示，可以觀察到沿著焊縫出現(xiàn)黑色晶界，這標(biāo)志著液化的存在，這是由于鋁合金母材與銅中間層發(fā)生共晶反應(yīng)，生成共晶液相。通過測量此時(shí)液化區(qū)厚度。試驗(yàn)所使用的的銅箔厚度為10 μm，說明中間層發(fā)生了擴(kuò)散。另外，通過觀察發(fā)現(xiàn)界面上下液化區(qū)的寬度有較大差異，界面上側(cè)液化區(qū)寬度為60.7 μm，下側(cè)液化區(qū)寬度為142.8 μm，這是由于溫度梯度的施加，使接頭處發(fā)生等溫凝固時(shí)，液相從熱側(cè)向冷側(cè)發(fā)生定向凝固，使熔合線發(fā)生推移，這也促使了正弦狀接頭產(chǎn)生的原因。

圖4 d=15 mm下TG-TLP焊接接頭金相圖

在焊接溫度為610 ℃，保溫30 min，水冷銅塊距離=15 mm下的TG?TLP焊接接頭SEM如圖5所示，熔合線曲折且不連續(xù)，這是由于焊縫溫度達(dá)到Al?Cu共晶反應(yīng)溫度時(shí)，母材與中間層界面就會(huì)形成共晶液相，并在溫度梯度的作用下，熔化區(qū)兩端的溫度不同，能量高的一端熔體會(huì)對能量低的一端熔體推擠（即為潛流效應(yīng)），造成熔合面發(fā)生位移，形成曲線狀的焊縫接頭，打破致密的氧化膜，促進(jìn)氧化膜的去除，從而使母材相互接觸，實(shí)現(xiàn)連接。另外，焊縫處未見明顯Al?Cu金屬間化合物，但是在焊縫兩側(cè)可見少量白色析出相，初步推測為Al?Cu金屬間化合物Al2Cu。

對焊接溫度在610 ℃、保溫30 min、水冷銅塊距離=15 mm下的TG?TLP焊接接頭進(jìn)行EDS分析，如圖6所示，測試結(jié)果如表2所示。點(diǎn)為熔合線位置，此處Al元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為58.78%，Cu元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為1.49%，Mg元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為3.29%，O元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為36.34%，由此可見此處雖然處于焊縫位置，但Cu元素含量極少，說明中間層已均勻擴(kuò)散至母材，相反，此處O含量很高，達(dá)到36.34%，此處為焊接過程中生成的氧化鋁薄膜，這是影響焊接接頭強(qiáng)度的主要因素之一。點(diǎn)為晶界處生成的白色相，此處Al元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為64.65%，Cu元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為31.63%，Mg元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為0.03%，O元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為3.69%，可知此處物質(zhì)為Al?Cu金屬間化合物Al2Cu。C點(diǎn)處為晶粒中析出的白色點(diǎn)狀物，此處Al元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為70.86%，Cu元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為26.93%，Mg元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為0.15%，O元素原子數(shù)分?jǐn)?shù)為2.06%。由此可以看出，此處的白色相依然是Al?Cu金屬間化合物Al2Cu。

圖5 典型TG?TLP焊接接頭SEM圖

圖6 TG?TLP焊接接頭SEM成分點(diǎn)掃描位置

表2 TLP焊接接頭EDS掃描分析結(jié)果

Tab.2 EDS scanning analysis results of TLP welded joints at.%

為了研究5A02鋁合金在TG?TLP焊接下銅中間層的擴(kuò)散情況，對焊接溫度610 ℃、保溫時(shí)間30 min、水冷銅塊距離=15 mm下的TG?TLP焊接接頭進(jìn)行面掃描分析，結(jié)果如圖7所示。通過面掃描結(jié)果分析，可以看出中間層均勻擴(kuò)散至母材中，Cu元素?cái)U(kuò)散至母材深度200 μm以上，少量O元素聚集在焊縫位置，與上述分析結(jié)果一致。

圖7 TG?TLP焊接接頭面掃描結(jié)果

2.2 溫度梯度對TG-TLP接頭拉伸性能的影響

5A02鋁合金TG?TLP焊接接頭拉伸性隨水冷塊距離焊縫的變化如圖8所示，由圖8可知，當(dāng)水冷塊距離焊縫=5 mm時(shí)，焊接強(qiáng)度極低，僅有15.8 Mpa，是由于水冷塊離焊縫過近，溫度梯度過大，導(dǎo)致焊縫處達(dá)不到所需焊接溫度，雖然接頭呈現(xiàn)彎曲狀，但是中間層沒有完全融化，存在大量未焊合和孔洞缺陷。當(dāng)水冷塊距離焊縫40 mm時(shí)，鋁合金管水冷效果不佳，溫度梯度無法傳遞到焊縫處，所以接頭依然呈現(xiàn)和傳統(tǒng)TLP焊接接頭相同的平面狀界面形貌，抗拉強(qiáng)度與傳統(tǒng)TLP焊接強(qiáng)度相當(dāng)。隨著水冷銅塊向著焊縫處的逐漸靠近，熔合線逐漸變得彎曲，焊縫接頭接觸面積變大，抗拉強(qiáng)度也隨之提高。在水冷塊距離焊縫15 mm參數(shù)下，取得最佳抗拉強(qiáng)度90.7 Mpa，優(yōu)于傳統(tǒng)TLP焊接。

圖8 不同溫度梯度下TG?TLP接頭拉伸性

2.3 5A02鋁合金TG-TLP焊接過程機(jī)理分析

瞬態(tài)液相擴(kuò)散焊（TLP）的主要問題是氧化物等雜質(zhì)沿平面熔合線聚集，從而導(dǎo)致鍵合強(qiáng)度降低。根據(jù)上述試驗(yàn)已經(jīng)表明，在TLP焊接過程中在施加溫度梯度使界面處發(fā)生潛流效應(yīng)，造成熔合面發(fā)生位移，形成曲線狀的焊縫接頭打碎在熔合線處聚集的氧化膜，從而增大鍵合強(qiáng)度。為了研究分析其焊接機(jī)理，通過結(jié)合前文進(jìn)行的在溫度梯度下TG?TLP擴(kuò)散鍵合工藝研究及相關(guān)理論研究，以下將對5A02鋁合金TG?TLP焊接接頭擴(kuò)散過程機(jī)理展開分析。

溫度梯度瞬態(tài)液相擴(kuò)散焊（TG?TLP）是一種用于連接先進(jìn)材料的新穎方法，該方法依賴于TLP擴(kuò)散焊接時(shí)在液相上施加一個(gè)溫度梯度。由于TG?TLP是在焊接溫度下形成的共晶液相進(jìn)行等溫凝固，固/液界面處的形態(tài)變得不穩(wěn)定性，這促進(jìn)了非平面界面的形成。結(jié)合上述工藝研究發(fā)現(xiàn)由于TG?TLP焊接接頭呈現(xiàn)非平面界面，提高了金屬間接觸面，從而提高了焊接強(qiáng)度。但是，如果溫度梯度過大，熔化區(qū)兩端的能量相差過大，使得發(fā)生潛流效應(yīng)過大，熔合面發(fā)生的位移過大，接頭界面會(huì)發(fā)展為完全的樹枝狀微觀結(jié)構(gòu)，則會(huì)對結(jié)合強(qiáng)度產(chǎn)生不利影響。

TG?TLP焊接的關(guān)鍵，就是在TLP擴(kuò)散鍵的等溫凝固過程中，在整個(gè)反應(yīng)區(qū)中施加一個(gè)溫度梯度T，這將在在整個(gè)液相中建立一個(gè)濃度梯度。如圖9所示，在液體中建立了溫度梯度后，溫度梯度成為了液相擴(kuò)散的快速路徑，造成溶質(zhì)原子從冷側(cè)界面遷移，在該處界面的溶質(zhì)濃度比平衡溶質(zhì)濃度更高（由于溫c較低），朝向熱側(cè)界面遷移，在該處界面的溶質(zhì)濃度比平衡溶質(zhì)濃度更低（溫度h較高）。當(dāng)溶質(zhì)在液相中擴(kuò)散時(shí)，在冷側(cè)界面發(fā)生固化，同時(shí)固化向右推進(jìn)，留下具有s組成的固體。同時(shí)，熱側(cè)界面附近的溶質(zhì)濃度增加，因此固液共存的固液平衡溫度降低，從而發(fā)生熔化，導(dǎo)致熱側(cè)界面向右后退，而冷側(cè)界面緊隨其后，從而界面從較冷一側(cè)向較熱的一側(cè)遷移。最終導(dǎo)致正弦狀界面的產(chǎn)生。

圖9 TG?TLP溫度梯度原理

在常規(guī)的TLP擴(kuò)散鍵合中，焊縫的形成是由于溶質(zhì)從液相持續(xù)擴(kuò)散到相鄰固相中，當(dāng)?shù)葴啬淌窍騼蛇呁瑫r(shí)發(fā)生的，同時(shí)固/液界面也是向兩邊同時(shí)推進(jìn)的。而在TG?TLP焊接過程中，液相的溫度梯度的變化導(dǎo)致固/液兩個(gè)界面從焊縫區(qū)域的較冷側(cè)向較熱側(cè)單向遷移。在此遷移過程中，由于溶質(zhì)的穩(wěn)定消耗，液相收縮并最終固化。相關(guān)機(jī)理見圖10。

圖10 傳統(tǒng)TLP與TG?TLP擴(kuò)散焊接形成機(jī)理

3 結(jié)語

以純銅作中間層，采用溫度梯度瞬間液相擴(kuò)散焊（TG?TLP）方法實(shí)現(xiàn)了5A02鋁合金導(dǎo)管的有效連接，研究了溫度梯度對接頭組織與力學(xué)性能的影響，研究結(jié)果如下。

1）較弱或較強(qiáng)的溫度梯度都不能實(shí)現(xiàn)接頭的有效連接，可通過調(diào)節(jié)溫度梯度的大小，選擇適中的參數(shù)可有效提升焊接質(zhì)量。

2）較弱的溫度梯度對焊接接頭強(qiáng)度影響不大，接頭呈現(xiàn)傳統(tǒng)TLP焊接組織形貌，熔合線成平直狀。較強(qiáng)的溫度梯度下，焊縫達(dá)不到理想的焊接溫度，雖然焊縫依然呈現(xiàn)彎曲狀，但焊縫呈現(xiàn)未焊合情況。

3）最終通過大量實(shí)驗(yàn)與測試，得到優(yōu)化的TG?TLP最佳工藝參數(shù)：焊接溫度610 ℃、保溫時(shí)間30 min、水冷銅塊距離=15 mm，5A02鋁合金TG?TLP接頭強(qiáng)度最高，達(dá)到90.7 Mpa。

4）在TLP焊接過程中施加溫度梯度，接頭生成的共晶液相由于在液相中存在溫度梯度，接頭固/液界面從焊接區(qū)域的較冷側(cè)向較熱側(cè)的單向遷移，而液相收縮并最終由于溶質(zhì)從液體中耗盡而消失，最終形成了正弦狀的接頭。

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Effect of Temperature Gradient on 5A02 Aluminum Alloy Welded by TG-TLP

CHENG Guo-wen1, NIU Wen-tao1, XIE Ji-lin1,2, XU Wei-yi1, ZHANG Cheng-cong3, HUANG Yong-de1,2

(1. Jiangxi Provincial Key Laboratory of Aeronautical Component Forming and Joining, Nanchang Hangkong University, Nanchang 330063, China; 2. State Key Laboratory of Advanced Welding and Joining, Harbin Institute of Technology, Harbin 150006, China; 3. Shanghai Aerospace Equipment Manufacturing Co., LTD., Shanghai 200245, China)

Temperature gradient transient liquid diffusion welding (TG-TLP) was used to weld 5A02 aluminum alloy conduit. The effect of temperature gradient on the microstructure and mechanical properties of the joint was studied, which provided theoretical basis for exploring the TG-TLP bonding mechanism of 5A02 aluminum alloy conduit. The results show that the welded joint strength increases first and then decreases with the decrease of the distance between the water-cooled copper block and the weld. When the distance between the water-cooled copper block and the weld is=15 mm, the strength of the tg-TLP joint of 5A02 aluminum alloy is the highest, reaching 90.7 mpa. With the decrease of the distancefrom the water-cooled copper block to the weld, the microstructure of the fusion line at the joint changes from straight to sinusoidal and finally to dendritic. When the distancefrom the water-cooled copper block to the weld is greater than 15 mm, the microstructure of the fusion line changes from straight to sinusoidal, the interface contact area increases, and the joint strength increases. When the distancefrom the water-cooled copper block to the weld is less than 15 mm, the microstructure changes from sinusoidal to dendritic, and a large number of interfacial voids occur, and the joint strength decreases.

TG-TLP; 5A02 aluminum alloy; the temperature gradient

10.3969/j.issn.1674-6457.2022.10.013

TG146.2+1

A

1674-6457(2022)10-0091-07

2020?11?15

上海航天科技創(chuàng)新基金（SAST2018?058）；先進(jìn)焊接與連接國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題研究基金（AWJ?22Z02）；上海市青年科技啟明星計(jì)劃（20QB1402700）

程國文（1996—），男，碩士生，主攻先進(jìn)連接技術(shù)。

謝吉林（1990—），男，博士，講師，主要研究方向?yàn)楹附印?/p>